Phần 2 Tổng quan tài liệu
2.3. Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý (gis) và Webgis
2.3.6. Sự kết hợp giữa Web and Gis
Theo Trần Nam Phong và cs. (2014) các hệ thống Web-GIS đều hoạt động theo mô hình máy chủ - máy khách (Server - Client):
- Server side: cho phép người dùng gửi yêu cầu lấy dữ liệu và phân tích trên máy chủ. Máy chủ sẽ thực hiện các yêu cầu và gửi trả dữ liệu hoặc kết quả cho người dùng.
- Client side: cho phép người dùng thực hiện vài thao tác phân tích trên dữ liệu tại chính máy người dùng.
- Server và client: kết hợp hai phương thức server side và client side để phục vụ nhu cầu của người dùng.
Hình 2.6. Sự kết hợp giữa Web and Gis (nguồn ESRI)
Phần lớn những phần mềm mã nguồn mở về GIS đáp ứng cả nhu cầu của cộng đồng mã nguồn mở lẫn các công ty tư nhân để phát triển, tích hợp, hỗ trợ kỹ thuật và đào tạo. Nhờ vào tính mở của các phần mềm loại này, các công ty loại nhỏ và trung bình có thể dễ dàng cung cấp các giải pháp và dịch vụ của họ sau khi phát triển thêm từ các mã nguồn mở. Để có thể phát triển các ứng dụng thông tin địa lý trên các phần mềm mã nguồn mở đòi hỏi các lập trình viên có kỹ thuật cao và nhiều kinh nghiệm. Đòi hỏi sự hiểu biết sâu về công nghệ Web, ngôn ngữ Web cũng như các hệ thống dữ liệu địa lý. Các phần mềm GIS thương mại hiện nay được đa phần người dùng GIS chuyên nghiệp sử dụng. Trong đó, đáng chú ý là các sản phẩm của hãng ESRI, như:
- Những phần mềm ArcGIS Desktop cho phép tạo, phân tích, vẽ bản đồ, quản lý, chia sẻ và xuất bản thông tin địa lý;
- Những module mở rộng của ArcGIS như Spatial Analyst, 3D Analyst, Network Analyst…;
- ArcSDE là phần mềm cho máy chủ cho phép nhiều người dùng truy cập vào hệ cơ sở dữ liệu không gian địa lý được lưu trữ trong hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ;
- ArcIMS là giải pháp cung cấp những bản đồ động, dữ liệu GIS và dịch vụ qua Web;
- MapObject, ArcEngine, ArcGIS Server là những công cụ để phát triển các ứng dụng GIS. Sản phẩm của ESRI với ưu điểm là xây dựng hệ thống Web – GIS nhanh, có thể kết hợp với các công nghệ nền khác, với các hợp phần do người lập trình tự phát triển và bản thân những phần mềm của hãng ESRI có những công cụ mà các phần mềm GIS mã nguồn mở chưa phát triển được. Tuy nhiên, chi phí chuyển giao công nghệ còn cao và chỉ phù hợp với các dự án lớn.
Hình 2.7. Các thành phần của hệ thống WebGis (nguồn ESRI) 2.3.7. Đặc điểm của một hệ thống WebGIS
2.3.7.1. Cho phép quản lý nhiều bản đồ
- Người dùng có thể chọn và mở bất kỳ một bản đồ, chương bản đồ nào nằm trong CSDL.
- Có thể bật tắt các lớp, nhóm các lớp thông tin và xem định nghĩa hiển thị lớp, thanh tỷ lệ của một bản đồ.
- Thực hiện các thao tác phóng to, thu nhỏ, dịch chuyển, hỏi đáp, tìm kiếm.
2.3.7.2. Cho phép chọn lọc, tìm kiếm thông tin
- Đo khoảng cách các đối tượng.
- Xem thông tin thuộc tính và không gian của một đối tượng. - Tìm kiếm đối tượng trên bản đồ.
2.3.7.3. Cho phép cập nhật thông tin
- Cập nhật trực tiếp các thông tin thuộc tính của một đối tượng trên trang Web, ví dụ như các chỉ tiêu về dân số, kinh tế, đầu tư của một huyện.
- Cập nhật các thông tin không gian trên trang Web, ví dụ như toạ độ địa lý của một trường đại học, một trạm xá.
- Thêm mới một điểm (trường học, bệnh viện, bưu điện,..), một đường, một polyline hay polygon, nhằm phục vụ cho các mục đích thu thập số liệu, điều tra theo dõi trên diện rộng.
- Đồng thời người dùng cũng có thể xoá bỏ trực tiếp các đối tượng trên bản đồ bằng một thao tác đơn giản ngay trên giao diện Web.
- Khi thay đổi thông tin, hệ thống sẽ tự cập nhật và tạo nên biểu đồ tương ứng.
2.3.7.4. Quản trị hệ thống
- Phân quyền cho người dùng các cấp.
- Tính bảo mật hệ thống cao, đảm bảo thông tin trong CSDL được an toàn. - Khả năng lưu vết của hệ thống, tự tạo ra các log file.
2.3.7.5. In ấn
Người dùng có thể in bản đồ ở bất kì tỷ lệ nào, và bất kỳ lớp nào. Nếu khi in người dùng muốn bổ sung các thông tin khác thì họ có thể soạn thêm nội dung rồi mới in ra.
2.3.7.6. Tích hợp Multimedia
- Người dùng có thể xem các báo cáo ứng với mỗi bản đồ và được phân theo các năm báo cáo.
- Quản lý cập nhật thông tin cho báo cáo.
- Trong khi xem báo cáo thì có thể xem các biểu đồ tổng kết, các hình ảnh, âm thanh, film tài liệu phụ họa cho bản báo cáo (VietGIS, 2015).
2.3.8. Một số ưu điểm của ArcGis Online
Có thể sử dụng ngay lập tức: ArcGIS Online có thể sử dụng ngay lập tức
mà không cần cài đặt hay thiết lập gì cả. Đó là phần mềm được phân phối dưới dạng dịch vụ, mang đến cho bạn và đồng nghiệp những công cụ trực quan để có thể tạo và xuất bản ứng dụng và bản đồ theo nhu cầu. Bạn nắm trong tay dữ liệu của mình và mang đến cho mọi người những bản đồ có thể dễ dàng sử dụng trên nền web.
Tiếp cận với người dùng: Bạn không tốn sức khi chia sẻ các bản đồ trên
các blog, trang web và ứng dụng web, hoặc trên Facebook và Twitter.
Với thiết bị di động: Với ứng dụng ArcGIS hoàn toàn miễn phí dành cho
điện thoại thông minh và máy tính bảng, bạn và cơ quan của mình có thể truy cập vào các bản đồ ở bất cứ nơi đâu, vào bất cứ lúc nào. Đơn giản hơn nữa là dùng trình duyệt web trên thiết bị di động của mình để khám phá các nội dung, báo cáo và các bộ dữ liệu, và thực hiện các phân tích GIS. Thực hiện tất cả mà không cần phải làm gì thêm.
Các nội dung có thể sử dụng ngay lập tức: Bạn có thể truy cập bộ sưu tập phong phú các bản đồ nền, bản đồ về dân số, dịch vụ ảnh, và dữ liệu. Những bản đồ này là những cơ sở tốt cho công việc của bạn và được tạo từ những nhà cung cấp dữ liệu thương mại hoặc từ cộng đồng người dùng GIS trên toàn thế giới.
Dễ dàng trong việc cộng tác: ArcGIS Online đem đến cho bạn một không
gian làm việc trực quan và tiện dụng cho việc hợp tác với những người dùng khác trong cơ quan mình. Người sử dụng có thể tạo nhóm và mời những người khác cùng làm việc trên cùng dự án. Các nhóm có thể đặt ở chế độ riêng tư hoặc cộng đồng, và các thành viên có thể chia sẻ bản đồ, dữ liệu, và những nội dung khác một cách hiệu quả và nhanh chóng.
Dễ dàng thêm dữ liệu: Biến dữ liệu của bạn thành thông tin hữu ích bằng
cách tạo ra các bản đồ thông minh và giàu thông tin để diễn đạt câu chuyện của bạn. Thêm dữ liệu, tạo bản đồ pha trộn với dữ liệu được chia sẻ từ những người sử dụng khác. Thêm cửa sổ pop-up vào bản đồ của bạn để làm nổi bật thông tin như hình ảnh hoặc đường dẫn đến các trang web.
Thành lập bản đồ trực tiếp trong Excel: Tạo các bản đồ tương tác trực
tiếp từ dữ liệu của bạn trong Excel với phần mềm add-in Esri Maps for Office. Nhanh chóng lập bản đồ địa chỉ hoặc vị trí của các dữ liệu địa lý như vùng bán hàng. Từ bảng tạo trong Excel, tạo ra các trang mới trong bài trình diễn trên Power Point. Hoặc xuất bản và chia sẻ bản đồ của bạn trên ArcGIS Online cho những người khác sử dụng.
Dữ liệu lưu trên đám mây: Chuyển hóa dữ liệu của bạn thành các dịch vụ
web cho toàn cơ quan sử dụng. Xuất bản dữ liệu thành dịch vụ đối tượng trực tiếp trên ArcGIS Online, hoặc dịch vụ bản đồ mạnh sử dụng ArcGIS 10.1 for Desktop. Các dịch vụ đã được xuất bản sẽ được lưu trữ trên đám mây của Esri và bạn nắm quyền sở hữu. Bạn có thể đặt chế độ riêng tư cho dữ liệu trong cơ quan hoặc chia sẻ nó đến cộng đồng người sử dụng.
An ninh và quyền sở hữu dữ liệu: Bạn kiểm soát việc ai có thể truy cập
dữ liệu và bản đồ của bạn. An ninh nhiều lớp bảo vệ thông tin của bạn trước những truy cập trái phép. Chúng tôi liên tục theo dõi và cải thiện ứng dụng, hệ thống và quy trình của mình để đáp ứng các thách thức về mặt an ninh.
Một nền tảng cho việc xây dựng ứng dụng: Các nhà phát triển có thể sử dụng ArcGIS APIs và SDKs để tạo các ứng dụng web và di động, cũng như các công cụ chia sẻ và hợp tác (Ứng dụng mới, 2017).
Sau khi đã có cở sở dữ liệu quy hoạch sử dụng đất của huyện Lương Tài thì sử dụng một số dữ liệu không gian và thuộc tính chính về quy hoạch sử dụng đất để thể hiện lên trên ArcGis Online.
2.3.9. Ứng dụng của WebGIS
Theo Trần Nam Phong và cs. (2014)Với lợi thế về của GIS là có thể thể hiện các đối tượng địa lý lên trên nền web một cách trực quan nhất, qua đó giúp người dùng dễ hình dung ra nội dung nhà cung cấp muốn truyền tải, phát huy các thế mạnh của nền tảng web là khả năng cập nhật thông tin tức thời cho toàn hệ thống, phổ biến chia sẻ thông tin đến mọi người dễ dàng. Web-GIS có thể được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau để cung cấp cho người dùng những thông tin về địa lý, tài nguyên cho đến văn hóa, xã hội…
Với các lợi ích trên, nhóm tác giả đã xây dựng các sản phẩm Web-GIS nhằm cung cấp các thông tin khí tượng, thủy văn, ứng dụng triển khai cung cấp các thông tin khảo cổ dưới dạng Web-GIS,... nhằm tăng khả năng tiếp cận, đa dạng hóa hình thức thể hiện mang đến sự tiện dụng cho người dùng.
Việc kết hợp các thông tin về đa phương tiện như hình ảnh, âm thanh, video giúp cho việc cung cấp thông tin trở nên hấp dẫn, nội dung đầy đủ, đa dạng hơn cho người dùng. Nền tảng Web-GIS mã nguồn mở đang trở thành một hướng phát triển mới, mạnh mẽ và hứa hẹn đầy tiềm năng ứng dụng với việc kết hợp các các sự kiện, sự việc, đối tượng với yếu tố không gian của chúng, đưa đến cho người dùng cái nhìn mới về các giải pháp GIS và Web nói riêng.
Hình 2.8. Một số sản phẩm Web-GIS được xây dựng theo mô hình bài báo nêu ra
Nguồn: Trần Nam Phong và cs. (2014) Có những sự việc diễn ra xung quanh cuộc sống của chúng ta hàng ngày, chẳng hạn như trong tình huống nào đó chúng ta có thể đặt ra các câu hỏi “có ATM rút tiền nào gần đây không?”, “Cây xăng nào gần đây nhất?”, “Phòng khám nào gần nhất?”, “Cửa hàng nào bán loại mặt hàng cần dùng”…
Để trả lời cho các câu hỏi trên công nghệ webGIS hoàn toàn có thể trợ giúp mọi yêu cầu của bạn.
Xác định vị trí của phòng khám, phòng thí nghiệm, dịch vụ chăm sóc sức khỏe gần nhất. Xác định loại trường (đại học, cao đẳng, trung cấp …) và địa chỉ xung quanh đó để tìm kiếm, tham khảo dữ liệu nền đường phố.
Hệ thống được đưa ra nhằm quản lý và giám sát các thông tin chi nhánh, đại lý, cửa hàng của các đơn vị quản lý trên một nền thông tin địa lý phong phú và đa dạng.
Quản lý hệ thống phân phối hàng hóa, các mặt hàng, khả năng tiêu thụ, doanh thu lợi nhuận thu được.
Và còn rất nhiều ứng dụng khác, ..v.v.
Ở Việt Nam, WebGIS đã ngày càng phổ biến và đã có được ít nhiều các ứng dụng mang hiệu quả cao, mộ số trang WebGIS có thể tham khảo như:
WebGis Huế (https://gis21.thuathienhue.gov.vn/);
WebGis Tỉnh Vĩnh Phúc (http://webgis.vinhphuc.gov.vn/webgis/) (Ứng dụng mới, 2017).
PHẦN 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu trên địa bàn huyện Lương Tài, tỉnh Bắc Ninh.
3.2. THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
Từ tháng 04 năm 2016 đến tháng 09 năm 2017.
3.3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là cơ sở dữ liệu quy hoạch sử dụng đất huyện Lương Tài
- Dữ liệu không gian về đất đai là các đối tượng có cấu trúc hình học như quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất, điểm địa danh ghi chú, thống kê kiểm kê đất đai , giao thông, thủy lợi, biên giới - địa giới;
- Dữ liệu thuộc tính về đất đai là mục đích sử dụng đất hiện trạng, mục đích sử dụng đất quy hoạch, diện tích.
3.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
3.4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội huyện Lương Tài, tỉnh Bắc Ninh
Điều kiên tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên
Kinh tế, xã hội, thực trạng cảnh quan môi trường.
3.4.2. Tình hình quản lý sử dụng đất đai huyện Lương Tài, tỉnh Bắc Ninh
Tình hình quản lý và sử dụng đất đai: Khái quát về thực trạng quản lý và sử dụng đất của huyện. Phân tích, đánh giá, đưa ra những nhận xét về ưu, nhược điểm trong thự trạng hiện nay.
3.4.3. Xây dựng cơ sở dữ liệu quy hoạch sử dụng đất
Xây dựng cơ sở dữ liệu không gian và thuộc tính các lớp dữ liệu: - Lớp đường địa giới hành chính cấp tỉnh, huyện, xã;
- Lớp địa phận hành chính cấp huyện, xã; - Lớp mặt đường bộ;
- Lớp vùng thủy hệ; - Lớp điểm địa danh;
- Lớp kế hoạch sử dụng đất cấp huyện;
3.4.4. Khai thác, sử dụng cơ sở dữ liệu quy hoạch sử dụng đất
- Hiển thị thông tin về quy hoạch sử dụng đất. - Tìm kiếm khoanh đất theo điều kiện xác định.
- Cập nhật thông tin đất đai, thông tin kinh tế, xã hội phục vụ quy hoạch. - Kết nối thông tin liên quan.
- Sử dụng chức năng phân tích của phần mềm ArcGIS để tính toán các chỉ tiêu kinh tế xã hội hoặc xây dựng các bản đồ chuyên đề.
- Thống kê, so sánh, tính toán các chỉ tiêu.
3.4.5. Ứng dụng WebGis để chia sẻ CSDL QHSDĐ
Sử dụng ứng dụng ArcGis Online miễn phí của ERSI để tạo và chia sẻ cơ sở dữ liệu quy hoach sử dụng đất của huyện Lương Tài, tỉnh Bắc Ninh.
3.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.5.1. Phương pháp điều tra thu thập số liệu
Phương pháp này được sử dụng nhằm thu thập các số liệu, thông tin để tham khảo, sử dụng phục vụ cho mục đích nghiên cứu. Các số liệu, tài liệu thu thập được bao gồm:
- Các tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội; tình hình quản lý sử dụng đất, tình hình quy hoạch sử dụng đất, định hướng sử dụng đất… của huyện Lương Tài, tỉnh Bắc Ninh từ phòng Tà nguyên Mô trường, UBND huyện Lương Tài;
- Bản đồ hiện trạng các loại hình sử dụng đất của huyện Lương Tài năm 2015; bản đồ phương án quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020 của huyện Lương Tài do phòng Tà nguyên Mô trường, UBND huyện Lương Tài cung cấp.
3.5.2. Phương pháp tham khảo, kế thừa các tài liệu có liên quan
Dựa vào các chương trình, đề tà , dự án nghiên cứu có liên quan của các nhà khoa học để tham khảo, kế thừa kiến thức về ứng dụng GIS trong xây dựng cơ sở dữ l ệu nó chung và cơ sở dữ l ệu quy hoạch sử dụng đất nó r êng.
3.5.3. Phân tích thống kê và xử lý số liệu
Trên cơ sở các số liệu, tài liệu đã thu thập trong công tác điều tra, thu thập tài liệu, tiến hành phân tích, chọn lọc và xử lý, đưa ra các số liệu hợp lý, có cơ sở